具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种柔性气动抓取装置，以解决上述现有技术存在的问题，在简化抓取装置结构的基础上，提高抓取稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-13，其中，图1为本发明的柔性气动抓取装置的结构示意图，图2为本发明的柔性气动抓取装置的气动臂的结构示意图，图3为本发明的柔性气动抓取装置的气动臂的径向剖切结构示意图，图4为本发明的柔性气动抓取装置的柔性抓取手的结构示意图，图5为本发明的柔性气动抓取装置的柔性抓取手的侧视结构示意图，图6为本发明的柔性气动抓取装置的实施例中的柔性抓取手的结构示意图，图7为本发明的柔性气动抓取装置的柔性抓取手与连接组件的结构示意图，图8为本发明的柔性气动抓取装置的部分结构示意图，图9为本发明的柔性气动抓取装置的卡箍的结构示意图，图10为本发明的柔性气动抓取装置的内套件的结构示意图，图11为本发明的柔性气动抓取装置的连接头的结构示意图，图12为本发明的柔性气动抓取装置的实施例中连接头的结构示意图，图13为本发明的柔性气动抓取装置的外接头的结构示意图。

本发明提供一种柔性气动抓取装置，包括气动臂1和柔性抓取手2，其中，气动臂1包括若干节相连的气动节101，气动节101包括第一空腔102和第一颗粒腔103，多个第一空腔102顺次相连围成环状，第一颗粒腔103与第一空腔102相连且位于第一空腔102远离气动节101轴线的一侧；柔性抓取手2包括抓手包围膜201、第二空腔202和第二颗粒腔203，抓手包围膜201的一端与气动臂1相连，抓手包围膜201的另一端与第二空腔202相连，多个第二空腔202顺次相连围成环状，第二颗粒腔203与第二空腔202相连且位于第二空腔202远离柔性抓取手2轴线的一侧；第一颗粒腔103和第二颗粒腔203内均填充有颗粒物3；第一空腔102、第二空腔202、第一颗粒腔103以及第二颗粒腔203均分别连接有气管4，利用气管4能够向第一空腔102、第二空腔202、第一颗粒腔103以及第二颗粒腔203内充气或抽气；气动臂1和柔性抓取手2均由柔性材质制成。

本发明的柔性气动抓取装置，包括气动臂1和柔性抓取手2，气动臂1包括若干节气动节101，每一节气动节101均包括围成环状的第一空腔102，向第一空腔102内充气或抽气能够实现气动臂1的伸缩，同时有选择性地向某一节气动节101的某一第一空腔102充气或抽气，能够实现气动臂1的角度调整，在调整好气动臂1的长度和角度后，通过气管4对第一颗粒腔103抽气，依靠颗粒物3与第一颗粒腔103腔体内壁的摩擦力提高气动臂1的支承刚度；气动臂1带动柔性抓取手2到达抓取位置，通过调整第二空腔202的充气情况，使抓手包围膜201能够“罩住”待抓取物，然后利用气管4对第二空腔202进行抽气，在抓手包围膜201包裹住待抓取物后，对第二颗粒腔203进行抽气，从而提高柔性抓取手2的支承刚度，提高抓取稳定性。本发明的柔性气动抓取装置，结构简单，操作调整便捷，利用颗粒物3与腔体内壁之间的摩擦力提高装置的支承刚度，从而提高抓取稳定性。

其中，第一空腔102与第一颗粒腔103一一对应，多个第一颗粒腔103围成的环状套装于多个第一空腔102围成的环状的外部，在第一空腔102的外部环绕设置第一颗粒腔103，在气动臂1调整好长度和方向后，对第一颗粒腔103进行抽气，依靠颗粒物3与第一颗粒腔103内壁之间的摩擦力提高气动臂1的刚度，且在气动臂1的任意位置提高刚度，保证装置抓取稳定性的同时，提高装置的灵活适应性。

在本具体实施方式中，气动节101的数量为五节，每一节气动节101包括三个第一空腔102和三个第一颗粒腔103，三个第一颗粒腔103围成的环状结构套装于三个第一空腔102围成的环状结构的外部，在本发明的其他具体实施方式中，还可以根据气动臂1的调整需求设置每节气动节101中第一空腔102和第一颗粒腔103的具体数量，以满足抓取需求。

相应地，第二空腔202与第二颗粒腔203一一对应，多个第二颗粒腔203围成的环状套装于多个第二空腔202围成的环状的外部，在抓手包围膜201将待抓取物覆盖后，对第二空腔202进行抽气，使得抓手包围膜201能够包裹住待抓取物，然后对第二颗粒腔203进行抽气，提高柔性抓取手2的结构刚度。

具体地，第二空腔202与第二颗粒腔203的数量为六组且相邻组之间设置分割体204，以便对相邻组的第二空腔202和第二颗粒腔203进行分割以及定位，还能够起到支撑抓手包围膜201的作用，确保抓手包围膜201能够覆盖住待抓取物。

更具体地，抓手包围膜201为空心半球状结构，抓手包围膜201的直径较小一端与气动臂1相连，抓手包围膜201的直径较大一端与第二空腔202相连，抓手包围膜201为空心半球状，增大抓手包围膜201的置物空间，保证待抓取物能够被覆盖并进入抓手包围膜201的空心内，抓手包围膜201的直径较大一端与第二空腔202相连，调整气动臂1的伸缩朝向，使得抓手包围膜201的开口朝向待抓取物，以便进行后续的抓取。此处需要解释说明的是，抓手包围膜201的尺寸规格由待抓取物的尺寸确定。在本发明的其他具体实施方式中，柔性抓取手2的抓手包围膜201可设置多个褶皱，在遇到体积较大的待抓取物时，褶皱展开，可增大抓手包围膜201的包覆空间，确保对待抓取物的稳定包裹以及抓取。

另外，气动臂1与柔性抓取手2可拆卸连接，可以设置不同规格的抓手包围膜201，根据待抓取物的不同更换不同的柔性抓取手2，提高装置的灵活适应性。

进一步地，气动臂1利用连接组件5与柔性抓取手2相连，连接组件5包括连接头501、内套件502和卡箍503，气动臂1和柔性抓取手2均设置有连接套6，连接套6能够套装于内套件502的外部，内套件502能够与连接头501卡接相连，卡箍503能够套装于连接头501的外部并固定内套件502与连接头501的相对位置。连接时，将内套件502插入连接套6内，然后将连接套6插入连接头501内，然后利用卡箍503固定连接头501和内套件502的相对位置，从而夹紧连接套6，实现气动臂1和柔性抓取手2分别与连接头501相连，从而保证气动臂1和柔性抓取手2连接紧固。在本具体实施方式中，连接头501内壁上还设置弧形槽504，内套件502的外壁上具有与弧形槽504相适配的弧形凸起505，弧形凸起505将连接套6压紧在弧形槽504内，进一步提高连接紧固性；同样地，在连接头501的外壁设置轴向通槽507，同时外壁上设置能够固定卡箍503的矩形槽506，令卡箍503位于矩形槽506内，收紧卡箍503，压缩轴向通槽507，从而进一步避免内套件502与连接套6脱出，提高连接紧固性。

还需要说明的是，气动臂1远离柔性抓取手2的一端还连接有外接头508，气动臂1利用外接头508能够与外部部件相连，譬如与机器人其他部件可拆卸连接，此时，连接头501需作出适当调整，一端与气动臂1的连接套6相连，另一端与外接头508螺纹连接，外接头508上设置有能够允许气管4穿过的穿线孔509，便于气管4走线布设。

进一步地，气动臂1和柔性抓取手2均由硅胶材质制成，硅胶材质容易获得，价格廉宜；颗粒物3由泡沫材质制成，在压缩后能够承受较大载荷，且不增加装置额外的负重；多条气管4均连接都有电磁阀7，便于控制。

本发明的柔性气动抓取装置，包括气动臂1和柔性抓取手2，气动臂1包括若干节气动节101，每一节气动节101均包括围成环状的第一空腔102，向第一空腔102内充气或抽气能够实现气动臂1的伸缩，同时有选择性地向某一节气动节101的某一第一空腔102充气或抽气，能够实现气动臂1的角度调整，在调整好气动臂1的长度和角度后，通过气管4对第一颗粒腔103抽气，依靠颗粒物3与第一颗粒腔103腔体内壁的摩擦力提高气动臂1的支承刚度；气动臂1带动柔性抓取手2到达抓取位置，通过调整第二空腔202的充气情况，使抓手包围膜201能够“罩住”待抓取物，然后利用气管4对第二空腔202进行抽气，在抓手包围膜201包裹住待抓取物后，对第二颗粒腔203进行抽气，从而提高柔性抓取手2的支承刚度，提高抓取稳定性。本发明的柔性气动抓取装置，能够实现三维空间内的移动，结构简单，操作调整便捷，利用颗粒物3与腔体内壁之间的摩擦力提高装置的支承刚度，从而提高抓取稳定性；且装置整体采用气体驱动，无金属暴露，避免了机械结构存在污染的情况，可应用于无菌环境中。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。